¿Qué es un Interruptor Automático?
Un interruptor automático es un dispositivo eléctrico utilizado para controlar el suministro o desconexión de energía, abriendo o cerrando un punto de contacto de manera automática.
En inglés, estos dispositivos se conocen como circuit breakers o automatic switches. Los interruptores automáticos típicos en circuitos de baja tensión son electromagnéticos y se activan mediante bobinas electromagnéticas. Cuando están equipados con un relé térmico, se les conoce como aparamenta electromagnética; en caso contrario, se les llama contactores electromagnéticos.
Usos de las Interruptores Automáticos
Los interruptores automáticos son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones industriales. A continuación se presentan ejemplos comunes de su uso:
- Accionamiento de motores de bombas y ventiladores
- Control de activación y desactivación de calentadores eléctricos
- Control de alimentación eléctrica de unidades industriales completas
- Suministro de energía de alta tensión a locales comerciales
Cuando se trata del accionamiento de motores de baja tensión, es importante tener en cuenta la protección contra cortocircuitos para salvaguardar el circuito superior en caso de que la bobina del interruptor automático sufra un cortocircuito, así como la protección contra sobrecorriente para proteger el motor ante sobrecargas. Los relés térmicos asociados a los interruptores electromagnéticos se utilizan comúnmente en el control de accionamientos de motores, ya que ofrecen características adecuadas para la protección contra sobrecorriente. Además, en el caso de motores de baja tensión, los requisitos de protección contra cortocircuitos se cumplen generalmente mediante el uso de disyuntores.
Los contactores electromagnéticos son a menudo empleados para controlar la alimentación de calentadores eléctricos de baja tensión. Esto se debe a que los calentadores eléctricos no requieren un dispositivo de protección térmica, ya que la corriente que consumen no varía en función de la carga. Los contactores electromagnéticos también son adecuados para controlar la alimentación de la red eléctrica en diferentes aplicaciones.
Principios de los Interruptores Automáticos
Los contactores electromagnéticos, que son ejemplos típicos de interruptores automáticos, constan de terminales, contactos, núcleo de hierro y bobinas electromagnéticas y carcasa. En el caso de la aparamenta electromagnética, se incluye adicionalmente un relé térmico.
1. Terminales
Los terminales son las piezas que se conectan al cableado. Dependiendo del producto, en algunos países la mayoría de los terminales son redondos y el cableado se fija sólidamente a los terminales con tornillos. En otros, también se suelen utilizar terminales con abrazaderas de muelle.
2. Contactos
Los contactos son componentes de conducción que proporcionan una vía para la electricidad. Cuanto mayor sea la aplicación de corriente, mayores o más numerosos serán los contactos.
Para reducir la resistencia eléctrica, se utilizan aleaciones de plata y oro para los contactos. Las aleaciones de plata se utilizan mucho por su baja resistencia eléctrica. El oro es más resistente a la oxidación que las aleaciones de plata, pero tiene un punto de fusión más bajo y es más caro, por lo que es adecuado para cargas pequeñas.
Los contactos de los contactores electromagnéticos pueden ser móviles o fijos. Los contactos fijos se fijan sólidamente a una carcasa o similar. Los contactos móviles se accionan junto con el núcleo de hierro móvil, que entra en contacto con los contactos fijos para conducir la electricidad.
Los contactores electromagnéticos de baja tensión suelen tener contactos auxiliares. Los contactos auxiliares tienen una corriente admisible inferior a la de los contactos principales y se utilizan para la indicación de estado y el enclavamiento de los circuitos de control.
3. Núcleos de Hierro y Bobinas Electromagnéticas
El núcleo de hierro y la bobina electromagnética son componentes que accionan los contactos móviles mediante la energización de la fuente de alimentación de control. Hay dos tipos de núcleos de hierro: núcleos de hierro móviles y núcleos de hierro fijos, en los que el núcleo de hierro móvil está integrado con los contactos móviles. Cuando se aplica la alimentación de control a la bobina electromagnética, ésta se magnetiza y el núcleo de hierro móvil es atraído hacia el núcleo de hierro fijo para accionarlo.
Los núcleos de hierro fijo y móvil suelen estar separados por un muelle y normalmente se mantienen separados. Sólo se atraen entre sí cuando las bobinas electromagnéticas son excitadas por la fuente de alimentación de control. Sin embargo, los contactores electromagnéticos de enclavamiento mecánico permanecen en continuidad incluso cuando se interrumpe la excitación.
4. Carcasa
La carcasa es el componente que aísla la sección de carga interna al tiempo que la protege sólidamente. Los contactores electromagnéticos de pequeña y mediana capacidad se suministran con conectores para montaje en carril DIN en la parte trasera. Como materiales se suelen utilizar resinas sintéticas robustas y aislantes.
Tipos de Interruptores Automáticos
Existen diferentes tipos de aparamenta/contactores. Los siguientes son algunos ejemplos.
1. Interruptores Automáticos Electromagnéticos
Se trata de contactores/operadores en los que los contactos son accionados por fuerzas electromagnéticas. Son el tipo de interruptor automático más extendido y se utilizan principalmente en circuitos de baja tensión.
2. Central de Pulsadores
La estación de pulsadores es un contactor/cierre cuyos contactos son accionados por fuerza humana en lugar de electromagnética. El contacto accionado se mantiene mediante un mecanismo de enclavamiento hasta que se pulsa el botón OFF. No se incluyen los relés térmicos, pero se denominan aparamenta en el caso de accionamiento por pulsador.
3. Interruptores Automáticos de Categoría Aérea
Los interruptores de categoría aérea son interruptores para la conmutación en carga de circuitos de alta tensión. También se denominan interruptores de carga aérea o PAS (Pole Air Switch). Suelen instalarse en el punto de responsabilidad de la empresa de transporte y distribución y del cliente.
Como el PAS por sí mismo no proporciona protección contra sobrecargas o fallos a tierra, suele instalarse junto con un Almacenamiento de Sobreintensidad a Tierra (SOG).